内容正文:
章末复习课
任务一:钠及其化合物的性质探究
[核心素养]
促进学生在“宏观辨识与微观探析”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”等化学学科核心素养的发展。
能列举化学科学发展的重要事件,赞赏其对推动社会发展的贡献,能说出其中的创新点。
通过钠及其化合物性质的学习,能根据化学问题做出预测和假设,能依据实验目的和假设,设计解决简单问题的实验方案,并对实验方案进行评价。
能预测某些物质的某些性质,并进行实验验证。
[网络构建]
[习题评价]
1.对钠跟水反应的现象叙述正确的是( )
A.钠浮在水面上,反应很快停止
B.钠浮在水面上,剧烈燃烧,火焰呈黄色
C.钠熔化成闪亮小球,浮在水面上,不断游动,嘶嘶作响
D.钠熔化成闪亮小球,沉在水底,并有气泡产生
解析:选C 钠遇到水后,立即与水发生反应,因为钠的密度小于水,故钠浮在水面上;因为钠与水反应是放热反应,而钠本身的熔点97.81 ℃,故与水剧烈反应,熔成闪亮的小球;因为产生氢气,故发出嘶嘶声响;由于气体是在球与水面接触点产生的,产生的气体推动小球在水面游动。
2.下列说法不正确的是( )
A.Na2O2可用于呼吸面具中氧气的来源
B.Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH
C.Na2O2和Na2O均可以露置在空气中保存
D.NaCl的性质稳定,可用作调味品
解析:选C Na2O2与H2O、CO2反应产生O2,可以作为呼吸面具中氧气的来源,A正确;Na2O和Na2O2投入水中均可与水反应生成NaOH,B正确;因Na2O2和Na2O均可与空气中的水和二氧化碳发生反应,所以二者均不能露置在空气中,C不正确;NaCl是常用的调味品食盐的主要成分,D正确。
思维拓展:
(1)B项中,若将等物质的量的两种物质投入等质量的水中所得溶液中溶质的质量分数有什么关系?
提示:等物质的量的Na2O与Na2O2投入等质量的水中所得溶质氢氧化钠的质量相等,所得溶液质量也相等,所以质量分数相等。
(2)A中发生的反应有哪些?
提示:Na2O2与水反应、Na2O2与二氧化碳反应。
3.根据如图所示提供的仪器装置,完成提纯并测定Na2CO3样品纯度(其中只含NaHCO3杂质)的实验,试回答有关问题:
实验1:测定Na2CO3样品中NaHCO3分解放出的CO2的体积。
(1)连接装置的正确顺序是______________(填序号)。
(2)完成该实验尚缺的仪器是________。
(3)产生的气体从装置④的________端进入,从装置⑤的________端进入。
实验2:测定上述实验完成后的剩余固体与盐酸反应产生的CO2的体积。
(4)应将实验1的装置做哪些调整?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)当实验1加热到样品不再产生气体时,产生CO2为a L(已折算成标准状况)。实验2在加入盐酸至无气体产生时,生成了CO2为b L(已折算成标准状况)。则样品中Na2CO3纯度的实测值为________。
解析:本实验给固体样品加热制气体所用装置应由⑦、①和③仪器组装,而④的作用是吸收水蒸气(干燥气体),气体在经过④时,应遵循“粗口进,细口出”的原则;⑤的作用是让气体将其中的水排出,以测定气体的体积,因此气体要从短管进入。样品中含有的Na2CO3的物质的量为 mol,样品总质量为加热后的质量(×106 g)与实验1加热生成的CO2、H2O的质量(×62 g)之和。
答案:(1)⑦①③④⑤⑥ (2)酒精灯 (3)d b (4)将③换成②,同时撤走酒精灯 (5)%
任务二:氯及其化合物的性质探究
[核心素养]
促进学生在“宏观辨识与微观探析”“证据推理,模型认知”“实验探究与创新意识等”化学学科核心素养的发展。
通过氯及其化合物的性质学习,能根据化学问题设计并完成简单的实验方案,观察并客观记录物质及其变化的现象,通过分析推理获取实验结论。
能提出假说,对现象和规律的本质或未知事实进行推测性说明,运用实验来检验和证明模型。
具有安全意识与环保意识,富于科学精神和责任担当,注重客观与微观联系,进行探究活动。
[网络构建]
→
[习题评价]
4.当不慎有大量Cl2扩散到周围空间时,处在该环境中的人可以用浸有一定浓度某种物质水溶液的毛巾捂住鼻子,以防中毒,该物质最适宜采用的是( )
A.NaOH B.NaCl
C.NaHCO3 D.H2O
解析:选C A项碱性太强,不适宜。B项不与氯气反应,不适宜。C项,能与氯气反应,而且碱性较弱,最适宜。D项水与氯气反应生成的物质也具有腐蚀性,不适宜。
5.向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种,经过振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙注入的液分别是( )
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A.①②③ B.②①③
C.③②① D.①③②
解析:选B 氯气为黄绿色气体,能溶于水,溶于水得到氯水,氯水因为溶有氯气显浅黄绿色,三个集气瓶中只有丙颜色为浅黄绿色,所以丙注入的液体为水;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,甲和乙中,只有乙出现了白色浑浊,所以乙注入的液体为硝酸银溶液;氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,所以氯气被氢氧化钠吸收,溶液为无色,故甲注入的液体为氢氧化钠溶液,则甲、乙、丙注入的液体分别是②①③。
6.用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸中部,观察到的现象是( )
解析:选B 用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸中部,中间部位由于HClO的漂白作用,呈现白色,外层由于HCl呈酸性,试纸呈红色,氯水没有接触到的部分,呈现黄色。
7.在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中Cl2存在
B.加入盐酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
C.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
D.加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO分子存在
解析:选C 氯气溶于水,只有部分氯气与H2O反应,Cl2+H2O===HCl+HClO,所以氯水中含有的微粒是分子:Cl2、HClO、H2O;离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。A项,次氯酸有强氧化性能使有色布条褪色,向氯水中加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有HClO存在,故A错误;B项,盐酸中含有氯离子,向氯水中加入酸化的硝酸银溶液生成氯化银白色沉淀,不能说明氯水中含有氯离子,故B错误;C项,氯气是黄绿色气体,且有刺激性气味,如果氯水溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在,故C正确;D项,向氯水中加入氢氧化钠溶液,氯水浅黄绿色消失,说明氯气与氢氧化钠反应,不能证明含有次氯酸,故D错误。
思维拓展:
请设计实验证明氯水中含有H+,指出操作方法和现象。
提示:有两种方案:(1)取适量氯水,加入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色。溶液变红说明氯水显酸性,红色褪去说明有次氯酸。
(2)取适量氯水,加入碳酸钙,有无色无味的能使澄清石灰水变浑浊的气体产生,说明氯水显酸性。
任务三:物质的量
[核心素养]
促进学生在“宏观辨识与微观探析”“实验探究与创新意识”等化学学科核心素养的发展。
能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间进行简单计算。
能认识到物质的量的概念和建立可以建构起客观可称量的量与微观粒子之间的桥梁,体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。
[网络构建]
[习题评价]
8.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A.常温常压下28 g N2所含的原子数目为2 NA
B.标准状况下0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5 NA
C.任何条件下0.5 mol氨气分子的分子数一定是0.5 NA
D.49 g H2SO4中含有的原子数目为1.5 NA
解析:选D 氮气为双原子分子,28 g氮气的物质的量为n==1 mol,则氮原子为2 mol,所以所含的原子数目为2NA,故A正确;1 mol H2O 含3 mol原子,故0.5 mol H2O中含1.5 mol原子,故B正确;0.5 mol氨气中的分子个数N=nNA=0.5 mol×NA =0.5NA,与状态无关,故C正确;49 g硫酸的物质的量n==0.5 mol,而1 mol H2SO4中含7 mol原子,故0.5 mol H2SO4含3.5 mol原子,故D错误。
9.(双选)设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确 的是( )
A.71 g Cl2中含有NA个Cl2分子
B.常温常压下,14 g氮气中含有NA个氮原子
C.0.5 mol·L-1 CaCl2溶液中含有0.5 NA个Ca2+
D.标准状况下,33.6 L水中含有1.5 NA个水分子
解析:选AB 选项A中71 g Cl2的物质的量为1 mol,1 mol Cl2中含有NA个Cl2分子,正确;选项B中14 g氮气的物质的量为0.5 mol,含有NA个氮原子,正确;选项C中未指明溶液的体积,因而无法确定Ca2+数目,错误;选项D中水是液体,33.6 L水的物质的量远大于1.5 mol,其所含分子数也应远大于1.5NA,错误。
10.配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )
A.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL容量瓶中,加蒸馏水溶解、定容
B.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀
解析:选D 10.6 g无水碳酸钠应加入烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌溶解,不能直接加入100 mL容量瓶中。溶解后的溶液要用玻璃棒引流转移到容量瓶中。然后要用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并把洗涤液都转移到容量瓶中。
11.含有MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的2 L混合溶液中,若K+为0.8 mol, Cl-为1.3 mol, Mg2+为0.5 mol,则SO的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol·L-1
B.0.125 mol·L-1
C.0.25 mol·L-1
D.0.5 mol·L-1
解析:选B 混合溶液呈电中性,根据电荷守恒有n(Cl-)+2n(SO)=n(K+)+2n(Mg2+),故1.3 mol+2n(SO)=0.8 mol+0.5 mol×2,解得n(SO)=0.25 mol,SO的物质的量浓度=0.25 mol÷2 L=0.125 mol·L-1。
12.实验室欲用NaOH固体配制1.0 mol·L-1的NaOH溶液240 mL。
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却 ⑨振荡
其正确的操作顺序为________________,本实验必须用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、________。
(2)某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图所示。烧杯的实际质量为______g,要完成本实验该同学应称出______g NaOH。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是
________________________________________________________________________。
(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差偏高的是________。
①转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
②定容时俯视刻度线
③末冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
④定容后塞上瓶塞反复倒转摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
解析:(1)配制溶液时,首先是计算,然后称量、溶解、冷却后转移至容量瓶,洗涤烧杯和玻璃棒,振荡容量瓶,继续加水,最后定容摇匀即可,所以正确的操作顺序为②①③⑧⑤⑥⑨⑦④。根据操作流程可知本实验必须用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、250 mL容量瓶、胶头滴管。
(2)用NaOH固体配制1.0 mol·L-1的NaOH溶液240 mL时需要利用250 mL容量瓶,所以需要氢氧化钠固体的质量为1.0 mol·L-1×0.25 L×40 g·mol-1=10.0 g由于左盘的质量=右盘质量+游码示数,则根据示意图可知烧杯的实际质量=30.0 g-2.6 g=27.4 g。(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是检查容量瓶是否漏液。(4)①转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面,则导致溶质减少,浓度偏低;②定容时俯视刻度线,则液面在刻度线下方,所以浓度偏高;③未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容,则冷却后溶液液面低于刻度线,浓度偏高;④定容后塞上瓶塞反复倒转摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线,则导致溶液体积增加,浓度偏低。
答案:(1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④ 250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)27.4 10.0
(3)检查容量瓶是否漏液 (4)②③
章末综合测评(一)
(分值:100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.我国科技创新成果斐然,下列成果中获得诺贝尔奖的是( )
A.徐光宪建立稀土串级萃取理论
B.屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C.闵恩泽研发重油裂解催化剂
D.侯德榜联合制碱法
解析:选B 2015年10月5日下午5点30分,“诺贝尔生理学或医学奖”获奖名单揭晓,来自中国的女药学家屠呦呦获奖,以表彰她对疟疾治疗所做的贡献。
2.下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是( )
A.火药使用
B.粮食酿酒
C.转轮排字
D.铁的冶练
解析:选C 化学反应的实质是有新物质生成,该题中A、B、D选项中均有新物质生成,属于化学变化,而转轮排字过程没有新物质生成,不涉及化学反应。
3.下列说法不正确的是( )
①钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白色烟雾
②铜丝在氯气中燃烧,生成蓝绿色的氯化铜 ③液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色 ④久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的只有水
A.① B.①和②
C.①和④ D.①②③④
解析:选D ①Na在Cl2中燃烧时生成白色烟,无雾产生,氢气在氯气中燃烧生成白雾,无烟产生;②CuCl2为棕黄色固体;③液氯为液态的氯气,为纯净物,不能使干燥的有色布条褪色;④久置的氯水中,因HClO分解,已变为稀盐酸。
4.某同学用下列装置进行有关Cl2的实验,下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ图中:实验现象证明氯气无漂白作用,氯水有漂白作用
B.Ⅱ图中:闻Cl2的气味
C.Ⅲ图中:生成棕黄色的烟
D.Ⅳ图中:若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应
解析:选D 图Ⅳ中Cl2与NaOH反应之后,烧瓶中的Cl2减少,压强减小,外界空气会通过导管进入气球而使气球膨胀。
5.只给出下列甲中和乙中对应的量,不能组成一个求物质的量的公式的是( )
序号
甲
乙
①
物质微粒数
阿伏加德罗常数
②
标准状况下气体摩尔体积
标准状况下气体体积
③
溶剂的体积
溶质的物质的量浓度
④
溶液中溶质的质量分数
溶液的质量
⑤
非标准状况下物质的质量
物质的摩尔质量
A.③ B.③④
C.②③④ D.③④⑤
解析:选B n====cV。n=,①能组成一个求物质的量的公式;n=,②能组成一个求物质的量的公式;n=cV,V是溶液体积,③不能组成一个求物质的量的公式;n=,④没有摩尔质量不能组成一个求物质的量的公式;n=,⑤能组成一个求物质的量的公式,故选B。
6.某报社曾报道,一公司存有金属钠等化学品的仓库发生火灾。消防队员确定的下列扑救方案中,可行的是( )
①运来大量沙土扑灭 ②用高压水龙头扑灭 ③立即用泡沫灭火器灭火 ④将盛有水的容器搬离现场,并扭紧仓库内的水龙头
A.②③ B.①②
C.①④ D.①②③
解析:选C 钠极易与水反应,且反应生成的氢气在空气中燃烧会爆炸;同时钠着火后生成的Na2O2也会与H2O或者CO2反应生成助燃气体O2。
7.下列有关氯气的叙述中,正确的是( )
A.氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯
B.液氯和氯水不是同一物质
C.点燃氢气和氯气的混合气体可以用来制取氯化氢
D.用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气本身能杀灭细菌
解析:选B 氯气是一种化学性质非常活泼的非金属单质,能与大部分金属化合,但与金属反应时通常都需加热;常温或低温下氯气不能与铁反应,故能用铁罐存放液氯。液氯和氯水虽然都是液体,但组成不同,液氯是液化状态的氯气,属于纯净物,而氯水是氯气的水溶液,为混合物,故液氯和氯水不是同一物质;在空气中燃着的氢气可以在氯气中继续安静地燃烧,工业上就是利用这一原理制备氯化氢的。但若点燃氢气和氯气的混合气体,会因剧烈反应而发生爆炸;用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气溶于水后生成的次氯酸具有杀菌、消毒的作用。
8.下列说法中正确的是( )
①钠在空气中燃烧生成白色的氧化钠
②钠与硫酸铜溶液反应,可置换出铜
③过氧化钠与水反应时可放出氧气
④氯气与铁反应生成三氯化铁 ⑤钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白雾 ⑥久置的氯水,因氯气几乎完全挥发掉,剩下的就是水
A.③④ B.①③⑤
C.②④ D.①④⑥
解析:选A 钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2;钠在硫酸铜溶液中发生的反应为2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,不能置换出铜;过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;氯气与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3;钠在氯气中燃烧产生白烟;久置氯水中,2HClO2HCl+O2↑,最后剩下的是稀盐酸。故只有③④正确。
9.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是( )
A.含有NA个氧原子的氧气在标准状况下的体积为22.4 L
B.常温常压下,1.06 g Na2CO3含有的Na+个数为0.02NA
C.常温常压下,32 g O2和O3的混合气体所含原子数为2NA
D.25 ℃,1.01×105Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA
解析:选A 由于氧气是双原子分子,所以含有NA个氧原子的氧气物质的量为0.5 mol,在标准状况下的体积是11.2 L,A不正确;n(Na2CO3)==0.01 mol,n(Na+)=2n(Na2CO3)=0.02 mol,则N(Na+)=0.02NA,B正确;由于O2和O3均是由氧原子组成,所以32 g O2和O3的混合气体所含原子的物质的量为2 mol,氧原子数为2NA,C正确;64 g SO2为1 mol,1 mol SO2分子中含有3 mol原子,含有的原子数为3NA,D正确。
10.将10.4 g Na2O和Na2O2的固体混合物投入水中,充分反应后收集到O2的质量为1.6 g,则混合物中Na2O的质量分数为( )
A.20% B.75%
C.25% D.66%
解析:选C 由生成O2的质量可先求出Na2O2的质量,
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2×78 32
x 1.6 g
x=7.8 g,
混合物中m(Na2O)=10.4 g-7.8 g=
2.6 g,
×100%=25%。
11.标准状况下,现有①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S
④0.2 mol NH3,对这四种气体的关系有以下四种表述:
a.体积:②>③>①>④
b.物质的量:②>③>④>①
c.质量:②>③>①>④
d.氢原子个数:①>③>④>②
其中正确的是( )
A.abc B.bcd
C.abcd D.acd
解析:选D 将题给物质的表述全部统一换算成物质的量:①0.3 mol CH4,②0.5 mol HCl,③0.4 mol H2S,④0.2 mol NH3,根据相关计算即可进行比较。
12.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,22.4 L CO2含有的分子数为NA
B.常温常压下,1.06 g Na2CO3含有的Na+数目为0.02 NA
C.通常状况下,NA个CO2分子占有的体积约为22.4 L
D.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
解析:选B 常温常压下,无法用Vm计算物质的量,A错误;1.06 gNa2CO3的物质的量是0.01 mol,含有的Na+数目为0.02NA,B正确;NA个CO2分子占有的体积在标准状况下约为22.4 L,C错误;物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液,体积未知,无法计算物质的量,D错误。
13.(双选)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.常温常压下,4.4 g CO2物质的量为
0.1 mol
B.常温常压下,6.2 g Na2O含有的Na+数为0.2 mol
C.标准状况下,NA个H2O分子含有氢分子数为1 mol
D.标准状况下,22.4 L酒精的物质的量为1 mol
解析:选AB 4.4 g二氧化碳的物质的量为=0.1 mol,A正确;6.2 g氧化钠的物质的量为=0.1 mol,含有钠离子0.2 mol,B正确;1 mol水分子中含有2 mol氢原子,不含有氢分子,C错误;标准状况下,酒精不是气体,所以22.4 L酒精的物质的量不是1 mol,D错误。
14.某金属氯化物MCl2 40.5 g,含有0.6 mol Cl-,则金属M的摩尔质量为( )
A.135 B.135 g·mol-1
C.64 D.64 g·mol-1
解析:选D MCl2的物质的量为=0.3 mol,故M(MCl2)==135 g·mol-1。M的摩尔质量为135 g·mol-1-71 g·mol-1=64 g·mol-1。
15.某同学购买了一瓶“84消毒液”,包装说明如下:
净含量:1 000 mL 密度:1.19 g·cm-3
主要成分:25% NaClO
使用方法:稀释100倍(体积比)后使用
注意事项:密封保存,易吸收空气中的CO2而变质
请根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是( )
A.该“84消毒液”的物质的量浓度约为4.0 mol·L-1
B.一瓶该“84消毒液”敞口放置一段时间后浓度会变小
C.取100 mL该“84消毒液”稀释100倍后用以消毒,稀释后的溶液中c(Na+)约为0. 04 mol·L-1
D.参阅该“84消毒液”的说明,欲用NaClO固体配制含25% NaClO的消毒液480 mL,需要称量的NaClO固体质量为143 g
解析:选D c(NaClO)=
≈4.0 mol·L-1,A项正确;HClO易分解生成HCl和O2,则一瓶该“84消毒液”敞口放置一段时间后浓度会变小,B项正确;稀释过程中Na+的物质的量不变,溶液体积变为原来的100倍,则稀释后Na+的浓度变为原来的1/100,即0.04 mol·L-1,C项正确;实验室无480 mL容量瓶,应用500 mL容量瓶配制,则n(NaClO)=0.5 L×4.0 mol·L-1=2.0 mol,m(NaClO)=2.0 mol×74.5 g·mol-1=149 g,D项错误。
16.实验室用碳酸钠晶体配制1.00 mol·L-1的Na2CO3溶液100 mL,造成所配溶液浓度偏低的原因是( )
A.暴露在空气中称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的时间太长
B.向容量瓶转移液体时,容量瓶内含有蒸馏水
C.定容时俯视刻度线
D.洗涤液移入容量瓶中时,洒出一部分
解析:选D 碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)容易风化失水,暴露在空气中的时间太长,会导致称量的碳酸钠偏多,浓度偏高,A错误;容量瓶内含有蒸馏水对浓度没有影响,B错误;定容时俯视刻度线,使得溶液体积偏小,浓度偏高,C错误;洗涤液移入容量瓶中时,洒出一部分,使得溶质的物质的量偏小,浓度偏低,D正确。
二、非选择题(本题包括5小题,共52分)
17.(8分)用质量分数为98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g·cm-3)配制500 mL 0.5 mol·L-1的稀H2SO4,请按要求填空:
(1)浓H2SO4的浓度为________mol·L-1,需要量取浓H2SO4的体积为________mL(小数点后保留一位有效数字)。
(2)如果实验室有10 mL、25 mL、50 mL量筒,应选用________mL量筒,实验中还需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、________。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是
______________________________。
(4)配制时,一般分为以下几个步骤:
①量取 ②计算 ③稀释 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却
正确的操作顺序为________________________________________________________________________。
(5)若实验中出现下列现象,造成所配溶液浓度偏高的有( )
A.浓硫酸稀释后未冷却至室温即转移至容量瓶进行定容
B.定容时俯视刻度线
C.量取好浓硫酸倒入烧杯溶解后,用水洗涤量筒2~3次,将洗涤液倒入烧杯
D.移液后烧杯未洗涤
解析:(1)浓H2SO4的物质的量浓度c==
=18.4 mol·L-1。根据稀释前后溶质的物质的量不变,来计算浓H2SO4的体积,设浓H2SO4的体积为x mL,所以x mL×18.4 mol·L-1=500 mL×0.5 mol·L-1,解得x≈13.6 mol,所以应量取的浓H2SO4体积是13.6 mL。(2)应量取的浓H2SO4体积是13.6 mL,则用25 mL的量筒。稀释溶液的一般步骤为用量筒量取(用到胶头滴管)已经计算好的浓溶液的体积,在烧杯中稀释,冷却后转移到500 mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、25 mL量筒、500 mL容量瓶。(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是检查是否漏液。(4)配制步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,可知其正确的操作顺序为②①③⑧⑤⑥⑦④。(5)A项,浓硫酸溶解后未冷却至室温即进行转移、定容,一旦冷却下来会导致体积偏小,浓度偏高;B项,定容时俯视刻度线,液体体积偏小,导致浓度偏高;C项,量筒量取溶液体积后不能用水洗涤,用水洗涤量筒后,将洗涤液倒入烧杯会导致溶质质量增大,所配制的溶液浓度偏高;D项,移液后烧杯未洗涤,会导致溶质有损失,所配制的溶液浓度偏低。
答案:(1)18.4 13.6 (2)25 500 mL容量瓶 (3)检查是否漏液 (4)②①③⑧⑤⑥⑦④ (5)ABC
18.(12分)某校高一化学研究性学习小组对日常生活中氯气的用途进行了调查,了解到氯气可广泛地应用于衣物的漂白、水体的杀菌和消毒等。
(1)氯气可以用于漂白、消毒是因为能与水作用形成具有________________作用的次氯酸,相关反应的化学方程式为______________________。
(2)在调查某室外游泳池夏季池水消毒情况时,小组成员了解到该游泳池每周一上午8:00换水,然后通入氯气消毒,通常游泳池水的含氯量在0.5~1.0 mg·L-1时效果最好。如图是该小组测定的每天19:00时游泳池水中的氯含量,哪几天使用游泳池不安全?________________________________________________________________________。
(3)你认为哪几天的天气炎热、阳光强烈?__________,说出一种理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在向游泳池水中通入氯气消毒时,发生氯气泄漏,应立即关闭氯气罐,还应采取下列哪种自救方法________(填编号)。
A.用湿润的毛巾捂住口鼻跑向低处
B.用浸有小苏打或肥皂水的毛巾捂住口鼻跑向高处
C.用浸有浓氨水的毛巾捂住口鼻跑至安全处
D.用浸有食盐水的毛巾捂住口鼻顺风跑至安全处
(5)小型游泳池通常使用漂白液(NaClO溶液)而非氯气来消毒池水,试举出使用漂白液而非氯气的一个理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
用化学方程式说明工业上如何生产漂白液:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)Cl2用于漂白、消毒是因为Cl2能与水反应生成HClO。(2)由图可看出星期六、星期日两天游泳池水的含氯量低于0.5 mg·L-1,不安全。(3)天气炎热、阳光强烈时,HClO分解速率快,含氯量明显降低。(4)Cl2泄漏时,应用无毒无刺激性的碱性溶液浸湿的毛巾捂住口鼻,由于Cl2密度比空气密度大,所以应跑向高处。
(5)Cl2易与多种物质发生反应,且Cl2不易储存和运输,用NaClO更好一些。
答案:(1)漂白、杀菌和消毒 Cl2+H2O===HCl+HClO
(2)星期六、星期日 (3)星期四、星期六 天气炎热、阳光强烈时,HClO更易分解,含氯量明显下降
(4)B
(5)NaClO更稳定,便于储存和运输
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
19.(10分)已知NaHCO3的溶解度较小。在饱和的NH3和NaCl混合溶液中通入CO2,可析出NaHCO3(固体):NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。根据,我国杰出的化学家侯德榜博士设计出了生产纯碱的方法:
―→
这被称为侯氏制碱法,打破了帝国主义对我国经济的一种封锁,助长了中国人的民族志气。
试回答下列问题:
(1)写出由NaHCO3制取Na2CO3的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)如果Na2CO3(固体)中混有NaHCO3(固体),应如何除去?________(写出方法);如果NaHCO3(溶液)中混有Na2CO3(溶液),应如何除去?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用化学方程式表示)。
(3)某课外活动小组,接受实验室的任务,用Na2CO3制取NaOH固体,提供的原料只有纯碱和石灰石。请将你的实验方案用流程图表示出来:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:除去Na2CO3固体中的NaHCO3,可用加热的方法使NaHCO3分解为Na2CO3;除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,可通入CO2将Na2CO3转化为NaHCO3——转化法是化学上常用的一种除杂方法。实验室制取NaOH,可用Na2CO3溶液和Ca(OH)2溶液反应:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,过滤可得NaOH溶液,蒸发可得NaOH固体。
答案:(1)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(2)加热 Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3↓
(3)
20.(10分)现有NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物,为了测定x值,某同学采用如图所示的装置进行实验(CaCl2、碱石灰均足量)。
(1)A装置的作用是________________________________________________________________________。
(2)B装置的作用是________________________________________________________________________。
(3)C装置的作用是________________________________________________________________________。
(4)若在装置A的试管中装入NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物3.7 g,用酒精灯加热到反应完全,此时B管增重1.89 g,C管增重0.22 g,则x的值为________。
(5)该装置还不是很完善,可能使测定结果偏小,应如何改进? ________________________________________________________________________。
为什么这样改进?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)在加热的条件下碳酸氢钠易分解生成碳酸钠、水和CO2,而碳酸钠晶体也易失去结晶水,所以A装置的作用是加热,使NaHCO3分解,使Na2CO3·xH2O失水。(2)无水氯化钙能吸收水蒸气,通过称量反应前后的质量可以得出水蒸气的质量,因此B装置的作用是吸收反应中生成的水。(3)由于反应中还有CO2生成,而碱石灰可以吸收CO2,因此通过称量反应前后的质量,可以得出CO2的质量,所以C装置的作用是吸收反应中生成的CO2。(4)B管增重1.89 g是产生的水的质量,H2O来自于NaHCO3分解和Na2CO3·xH2O失水。C管增重0.22 g是产生的CO2的质量。由CO2的质量可求出NaHCO3的质量及其产生H2O的质量。
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
2×84 44 18
0.84 g 0.22 g 0.09 g
即Na2CO3·xH2O的质量为3.7 g-0.84 g=2.86 g,Na2CO3·xH2O含水:1.89 g-0.09 g=1.80 g,在Na2CO3·xH2O中:
===,得x=10。
(5)由于空气中也含有CO2和水蒸气,也能被C装置中的碱石灰吸收,从而导致C管增重偏高,因此测量值偏低。所以改进的措施为在C装置后再加一个装有碱石灰的U形管;为了防止空气中的CO2和H2O被C装置中的碱石灰吸收。
答案:(1)加热,使NaHCO3分解,使Na2CO3·xH2O失水
(2)吸收反应中生成的水
(3)吸收反应中生成的CO2 (4)10
(5)在C装置后再加一个装有碱石灰的U形管
为了防止空气中的CO2和H2O被C装置中的碱石灰吸收
21.(12分)某科研小组取用0.2 L营养液进行实验。该营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质,测得该营养液中部分离子的浓度如表所示。
离子符号
K+
SO
Cl-
物质的量浓度(mol·L-1)
9.0
4.0
9.0
(1)该营养液中K2SO4的物质的量浓度为________,含溶质KCl的质量为________。
(2)该营养液中NH4Cl的物质的量为________。
(3)该营养液加水稀释的过程中测得溶液中NH的物质的量浓度(c)随溶液体积(V)变化的曲线如图所示,则V1为________L。
解析:(1)已知c(SO)=4.0 mol·L-1,则K2SO4的浓度为4.0 mol·L-1,则K2SO4中c(K+)=8.0 mol·L-1,KCl中c(K+)为1.0 mol·L-1,则KCl的物质的量浓度为1.0 mol·L-1,则该营养液中含溶质KCl的质量为m(KCl)=c(KCl)×V×M(KCl)=1.0 mol·L-1×0.2 L×74.5 g·mol-1=14.9 g。(2)由于该营养液中c(KCl)=1.0 mol·L-1,而Cl-的浓度为9.0 mol·L-1,则NH4Cl中Cl-的浓度为8.0 mol·L-1,故NH4Cl的物质的量为n(NH4Cl)=c(NH4Cl)·V=8.0 mol·L-1×0.2 L=1.6 mol。(3)由于c(NH)=8.0 mol·L-1,最后变成1.6 mol·L-1,则根据溶液的稀释定律可知:8.0 mol·L-1×0.2 L=1.6 mol·L-1×V1,则V1=1 L。
答案:(1)4.0 mol·L-1 14.9 g
(2)1.6 mol (3)1
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